蒸发设备制造技术

本发明专利技术公开了一种蒸发设备，旨在提供一种能够提高容积利用率，增大传热系数，蒸发效率高的蒸发设备。由多个蒸发单元组成，每个蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；中间调配器包括壳体，壳体内部有挡流器件，首端的蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个中间调配器中的液体出口接管通过蒸发器件与下一蒸发单元的中间调配器的流体进口接管连接，末端蒸发单元的蒸发器件的出口与其余蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减。由于制冷剂侧属于液体与壁面间的对流传热，提高了容积利用率和传热效率。

【技术实现步骤摘要】
蒸发设备
本专利技术涉及制冷
，更具体的说，是涉及一种蒸发设备。
技术介绍
蒸发器是制冷四大件之一，分为干式蒸发器、再循环式蒸发器、满液式蒸发器和水平降膜式蒸发器几种。节流之后的液体制冷剂在蒸发器内，蒸发器外界的空气或者载冷剂将热量传给制冷剂，使制冷剂在蒸发器内可以沸腾蒸发，从而不断地将热源的热量带走，达到制冷的效果。蒸发器的设计重点在于增大其传热系数，从而在换热量和传热温差不变的情况下减少面积，降低设备的初投资，或者是在换热量和传热面积不变的情况下降低换热温差，从而为提高蒸发温度留下空间，提高制冷系统的COP，降低后期运行费用。对冷却空气型蒸发器来说，现有的增大传热系数的技术主要有加翅片，又可具体分为外翅片与内翅片。增加外翅片是为了改善空气测的传热情况，但是也使气体掠过蒸发器时的压力降增大，需要配备功率更大的风机，这在无形中增大了设备的初投资和后期运行费用，如果翅片布置的不得当，甚至导致整体系统的运行费用变大；增加内翅片的作用是增大制冷剂在蒸发器内的扰动，改变的是制冷剂的传热系数。除此以外，翅片和蒸发器因材料不同而存在导热系数不同以及因适应其材料的制造工艺不同而造成的翅片与蒸发器管束间的接触紧密程度不同也会造成传热系数有所差异。但是以上的改进是从蒸发器的结构出发的，并没有更多的考虑到制冷剂在蒸发器内相态变化对传热的影响。而事实上，制冷剂在进入蒸发器时气体含量最少，随着在蒸发器内的吸热沸腾过程的进行，其干度会随之增加。而气体与蒸发器壁面间的对流换热系数较液体与壁面间的对流换热系数小的多，可以达到两个数量级。而现有的冷却空气型蒸发器并没有很好地考虑到这个问题。为保证压缩机吸入得制冷剂为气体，干式蒸发器的制冷剂约为管内总容积的15％至20％，假定液体沿管子均匀分布，且润湿周长为圆周的30％，则管子的有效传热面积为管子内表面的30％，这就意味着剩下的70％的体积是浪费的，或者说是传热效果极差的，造成了设备的浪费。再循环式蒸发器中制冷剂占了蒸发器管内总容积的50％，因而内表面得到良好湿润，但是其缺点是体积大，需要的制冷剂多。满液式蒸发器属于冷却液体型蒸发器，且其体积大，制冷剂的充注量巨大。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够提高容积利用率，增大传热系数，蒸发效率高的蒸发设备。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：一种蒸发设备，其特征在于，由多个蒸发单元组成，每个所述蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；所述中间调配器包括壳体，所述壳体上设置有流体进口接管、液体出口接管和出气接管，所述壳体内部设置有挡流器件，所述挡流器件用于阻挡制冷剂气体排出时带走的制冷剂小液滴；首端的所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个所述中间调配器中的所述液体出口接管通过所述蒸发器件与下一所述蒸发单元的所述中间调配器的流体进口接管连接，末端所述蒸发单元的蒸发器件的出口与其余所述蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个所述蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减。多个所述蒸发单元置于外壳内。所述外壳上设置有载冷剂进口接管和载冷剂出口接管。首端的所述蒸发单元中的中间调配器的流体进口接管通过首端蒸发器件与总流体进口接管连接。所述蒸发器件和首端蒸发器件为蒸发管或蒸发器。所述挡流器件为折流板或填料。所述填料为铁丝网。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、传热效率高：本专利技术的蒸发设备中，采用多个蒸发单元对流体逐次进行蒸发和气液分离，每个蒸发单元中的中间调配器逐次气液分离并挡住每个蒸发单元中夹带的小液滴，并且，每次分离后的流体蒸发管道采用直径递减的方式，使得制冷剂容积占蒸发管道内容积的比接近于1，管道的润湿较好，制冷剂侧属于液体与壁面间的对流传热，提高了容积利用率，对流换热系数较气体与壁面间对流换热系数大大提高，从而大大提高了传热效率，提高了蒸发效率和蒸发量。2、气体中的小液滴量少：本专利技术的蒸发设备采用多个中间调配器对流体逐次进行蒸发和气液分离，并通过挡流器件进行气液分离，每个单元中的气体出口并联连接，避免气体中夹带液体，有利于提高设备的蒸发温度，提高制冷系统的COP，降低后期运行费用。3、节约材料，降低了成本：本专利技术的蒸发器中，由于进入蒸发器件的流体绝大部分是液体，通过蒸发管道变径的设计，被气体占去而传热性能很差的管道容积大大减少，因此节约了材料。4、制冷剂充注量少：由于是变径管道设计，管道越来越细，而且由于传热性能的改善，在传热量和传热温差不变的情况下，所需的制冷剂得到进一步降低。5、出风温度的均匀性好：由于蒸发器件内管道均充满制冷剂，所以蒸发设备的换热系数均匀，出风温度也随之稳定。附图说明图1所示为本专利技术中间调配器的结构示意图；图2所示为本专利技术采用蒸发管作为蒸发器件的适用于节流后制冷剂干度较大情况的蒸发设备的结构示意图；图3所示为本专利技术采用蒸发管作为蒸发器件的适用于节流后制冷剂干度不大情况的蒸发设备的结构示意图图4所示为本专利技术采用蒸发器作为蒸发器件的适用于节流后制冷剂干度较大情况的蒸发设备的结构示意图图5所示为本专利技术采用蒸发器作为蒸发器件的适用于节流后制冷剂干度不大情况的蒸发设备的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术的蒸发设备的示意图如图1-图5所示，本专利技术的蒸发设备由多个蒸发单元组成，每个所述蒸发单元包括中间调配器3和蒸发器件5。所述中间调配器3的示意图如图1所示，包括壳体3-1，所述壳体3-1上设置有流体进口接管3-2、液体出口接管3-3和出气接管3-4，所述壳体3-1内部设置有挡流器件3-5，所述挡流器件3-5用于阻挡制冷剂气体排出时带走的制冷剂小液滴。根据节流后制冷剂的干度大小确定首端蒸发单元中的中间调配器的流体进口接管的连接方式。当制冷剂干度较大时，首端所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管3-2直接与总流体进口接管1连接，其结构示意图如图2和图4所示；当制冷剂干度不大时，首端所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管3-2通过首端蒸发器件2与总流体进口接管1连接，或通过其他器件间接与总流体进口接管1连接，其结构示意图如图3和图5所示。每个所述中间调配器3中的所述液体出口接管3-3通过所述蒸发器件5与下一所述蒸发单元的所述中间调配器的流体进口接管3-2连接，末端所述蒸发单元的所述蒸发器件5的出口与其余所述蒸发单元中的中间调配器3的气体出口接管3-4并联后与集气接管4连接。每个所述蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减，使得制冷剂容积占蒸发管道内容积的比接近于1，以增大管道的润湿性。本专利技术的蒸发设备可以是冷却空气型蒸发器，或其他类型的蒸发器。用于冷却空气时，多个所述蒸发单元置于外壳6内。用于其他类型的蒸发器时，所述外壳上设置有载冷剂进口接管和载冷剂出口接管。其中，所述蒸发器件5和首端蒸发器件2可以采用蒸发管或蒸发器，或其他结构的蒸发器件，根据使用需要确定。采用蒸发管作为蒸发器件的蒸发设备的结构示意图如图2和图3所示，每一个蒸发单元中的蒸发管的管径比上一蒸发单元的蒸发管的管径小；采用蒸发器作为蒸发器件的蒸发设备的结构示意图如图4和图5所示，每一个蒸发单元中的蒸发器的蒸发管内径较上一蒸发单元中充当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸发设备，其特征在于，由多个蒸发单元组成，每个所述蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；所述中间调配器包括壳体，所述壳体上设置有流体进口接管、液体出口接管和出气接管，所述壳体内部设置有挡流器件，所述挡流器件用于阻挡制冷剂气体排出时带走的制冷剂小液滴；首端的所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个所述中间调配器中的所述液体出口接管通过所述蒸发器件与下一所述蒸发单元的所述中间调配器的流体进口接管连接，末端所述蒸发单元的蒸发器件的出口与其余所述蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个所述蒸发单元中的蒸发器件的流体蒸发管的直径递减。

【技术特征摘要】
1.一种蒸发设备，其特征在于，由多个蒸发单元组成，每个所述蒸发单元包括中间调配器和蒸发器件；所述中间调配器包括壳体，所述壳体上设置有流体进口接管、液体出口接管和出气接管，所述壳体内部设置有挡流器件，所述挡流器件用于阻挡制冷剂气体排出时带走的制冷剂小液滴；首端的所述蒸发单元的中间调配器的流体进口接管直接或间接与总流体进口接管连接，每个所述中间调配器中的所述液体出口接管通过所述蒸发器件与下一所述蒸发单元的所述中间调配器的流体进口接管连接，末端所述蒸发单元的蒸发器件的出口与其余所述蒸发单元中的中间调配器的气体出口接管并联后与集气接管连接；每个所述蒸发单元中的蒸发器...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永安，宣朝辉，严雷，
申请(专利权)人：天津商业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12